CN1279271A - 油田干气的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天然气的脱水提纯方法,出自井口的天然气中含有一定量的水、水化物、轻烃及原油,均须脱除,使干气的露点能控制在0℃—15℃间。它基本上分为吸收、闪蒸、汽提、回收,四个工序。本方法主要是在三甘醇为主的吸收剂中,按一定比例加入具有亲水性的十二烷基苯磺酸钠和一定比例的磷酸三丁酯,以达高效提纯天然气,使之符合工业要求的干气纯净度。

Description

油田干气的制备方法
本发明涉及一种油田干气的制备方法，尤其是脱除天然气中的水、水化物、轻烃及原油等。
从目前公知的油田干气制备相关资料可知，较成熟的通用方法有：聚醇醚物理溶剂脱除法，其突出优点是对硫化物和二氧化碳的脱除较有效，还有用活性炭和分子筛的吸附床法，脱出乙烷以上烃类以及多胺法脱除气体中二氧化碳及硫化物，以上几种方法大多数侧重点是脱除酸性气体，采用的是含胺类碱性有机溶剂，若采用这类方法脱除天然气中的水和水化物等，其效能必有其局限性，且对设备抗腐性能有较高要求，这样的设备售价要高出常规设备许多，因工艺技术问题导致成本上升，是不符合经济效益原则的。
另外一种公知的技术是使用水－乙二醇－胺作为吸收剂，除去酸性气体的方法，这种方法在废液中使用水量太多，以致影响天然气露点的降低。
本发明的目的就是提供一种油田干气的制备方法，用它除去微量水、水化物及原油，此方法会有效地克服已知几种方法的局限性和不足。
本发明的目的是通过下述方法实现的。
首先，在典型的天然气脱水装置中，三甘醇和湿气(含水天然气)连续接触，干气从吸收塔顶部排出，含水的甘醇到吸收塔底部。天然气在进入吸收塔之前，必需保证其清洁，不含重碳氢化合物是非常重要的，因重碳氢化合物能够污染三甘醇，受污染的三甘醇吸水性能大大降低，直接影响天然气的露点。从吸收塔底部排出的含水的三甘醇，简单地说要经过闪蒸、汽提再重新循环利用。
本发明的出发点是改变传统三甘醇吸收剂的组成成份，提高三甘醇的吸水能力，减少其使用量降低成本。经过研究发现，首先，在三甘醇中加入一定比例的烷基苯磺酸钠有助于提高三甘醇的吸水性能。原理是因烷基苯磺酸盐的分子一端具有亲水基，另一端具有憎水基，本身也是极性分子，因其具有的特殊分子结构，使其与三甘醇具有在一定条件下的可溶性又增加了三甘醇的吸水性，其次是三甘醇在设备中不断循环运动，会携带一定量的气体，多数表现为微气泡，在吸收塔中，它防碍了天然气中水与三甘醇的有效接触面积，影响水的吸收，消除这部份气泡是必要的，所以在三甘醇中的加入一定量的消溶剂也是提高三甘醇吸水性的一个重要途径，消泡剂通常选用磷酸三丁酯，由于工艺改变，装置的局部也需要进行调整，在三甘醇进入气提塔前增设一分离设备，用它把混溶在三甘醇中的烷基苯磺酸钠分离出去，此设备选用常规过滤沉降设备即可，投资不大。
由于采用以上方案，改变三甘醇混合液的有效成份，提高三甘醇的吸水性能，三甘醇的用量可以相对减少，从而达到降成本的目的。
下面将根据附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是根据本发明所提供的方案的一般工艺流程图。
在图1中，粗天然气通过管线(1)通入吸收塔(12)下部，吸收剂通过管线(4)通入吸收塔(12)上部，以三甘醇为主要成份的吸收剂从吸收塔(12)上部经过多层塔盘逐级向下流动，粗天然气逐级穿过塔盘上的吸收剂向上运动，并与之充分相接触，其中的水份被吸收，干气从塔顶排出，污物和重馏份从塔底管线(18)排出，含水吸收剂由管线(5)送到换热器(13)与进吸收塔(12)前的吸收剂换热，然后由管线(6)送到分离器(14)中分开烷基苯磺酸钠和含水吸收剂，烷基苯磺酸钠由管线(8)并到管线(3)上重新进吸收塔(12)，含水和磷酸三丁酯的吸收剂由管线(7)打入汽提塔(15)和再沸器(16)，通过汽提除去水分，由泵(17)打入塔下部换热参加下一循环。
现在给出一个实施例：
吸收塔(12)为8层的吸收塔，吸收剂选用三乙基甘醇，并加有十二烷基苯磺酸钠和磷酸三丁酯，它们在180℃左右形成共混溶液，吸收剂注入上部塔盘之前通过管线(5)与离开吸收塔(12)的干气换热，上部塔盘上的冷却吸收剂是由溢流堰维持适当深度的，它的作用是在超过溢流堰下降进入下一层塔盘之前，拦贮吸收剂。上升的气体直接与吸收剂接触，横跨流过塔盘，通过泡罩，来自下层塔盘的气体通过它进入上一层塔盘，并由泡罩的边沿逢隙，分散进入液体，气体从一层塔盘到上一层塔盘，逐级上升，通过整个吸收塔，逐渐与吸收剂接触，最后从塔顶把干气排出，使之达到希望的露点。由于在三乙基甘醇中加入的十二烷基苯磺酸钠和磷酸三丁酯所起的作用，使吸收剂吸水能力由原吸水为本身重量的4．17％左右，上升到6．72％左右，载水能力提高50％以上。需要补充的是：在塔盘中，气流开始上升之前，始终需要初始的吸收剂液流，以便补满液体来密封泡罩，另外气体向上通过下泄道，液体向下流将受到阻碍或停止，在下泄道中的泡沫过多也会干扰塔的正常操作，因此加入磷酸三丁酯和设置泡沫栅栏的共同作用，使泡沫受到抑制，液流得以顺利下泄流出。
含有水的吸收剂在换热器(13)中换热后，经过管线(6)进入到分离器(14)中，在分离器(14)中将十二烷基苯磺酸钠与三乙基甘醇和磷酸三丁酯过滤分离开，十二烷基苯磺酸钠由管线(8)送入到管线(3)中参加下一循环，三乙基甘醇与磷酸三丁酯进入到汽提塔(15)、再沸器(16)，通过汽提除去水份，由泵(17)打入吸收塔(12)下部，经一次换热出来，再由换热器(13)二次换热送到吸收塔(12)上部完成一个循环。
过滤后的吸收剂到汽提塔(15)中的回流冷凝器，起冷却过热蒸汽和提供回流作用，同时冷却后的吸收剂也达到对泵的适应温度。
再沸器在1个大气压下，温度维持在204℃，将加热的再生吸收剂提纯到浓度99．1％，再经汽提塔提纯到99．7％。由于热量的导入，400℃汽提气与吸收剂经多次逆流汽提作用，从吸收剂中除去水份，出口温度为383℃，正常气提量为15-25NM3，汽提器是塔盘式的。

Claims (3)

1、一种油田干气的制备方法，制备干气使它符合外输的技术规范要求，控制露点在0～-15℃之间，其特征是：在吸收塔中用三乙基甘醇、烷基苯磺酸盐及磷酸三丁酯的共混液吸收天然气中的水份。
2、根据权利要求1所述的油田干气制备方法，其特征在于：吸收剂由浓度为99．1～99．7％的三乙基甘醇，加入0．1～0．5％(重量比)的十二烷基苯磺酸钠，0．73％(重量比)磷酸三丁酯组成。
3、根据权利要求1所述的油田干气制备方法，其特征在于：在换热器(13)与汽提塔(15)之间安有分离器(14)。
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